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DE69023573T2 - Aqueous hydroxyethyl cellulose suspension. - Google Patents

Aqueous hydroxyethyl cellulose suspension.

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DE69023573T2
DE69023573T2 DE69023573T DE69023573T DE69023573T2 DE 69023573 T2 DE69023573 T2 DE 69023573T2 DE 69023573 T DE69023573 T DE 69023573T DE 69023573 T DE69023573 T DE 69023573T DE 69023573 T2 DE69023573 T2 DE 69023573T2
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Florus Zwartbol
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Aqualon Co
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Abstract

An aqueous suspension comprising 8 to 28%, by weight of the total suspension, of water-soluble hydroxyethylcellulose dispersed in an aqueous solution comprising 20 to 35%, by weight of the total potassium carbonate and water, of potassium carbonate, 0.2 to 0.8%, by weight of the total suspension, of a wetting agent having a HLB of 6 to 9, and 0.08 to 0.6%, by weight of the total suspension, of a water-soluble or water-swellable thickener; a process for preparing the same; and use of the same in a variety of applications, are disclosed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf stabile wäßrige Suspensionen von wasserlöslicher Hydroxyethylcellulose, ein Verfahren zur Herstellung derselben und die Verwendung derselben in einer Vielzahl von Anwendungbereichen. Hintergrund der ErfindungThe invention relates to stable aqueous suspensions of water-soluble hydroxyethylcellulose, a process for producing the same and the use of the same in a variety of applications. Background of the invention

Wasserlösliche Hydroxyethylcellulose (HEC) ist ein nichtionisches, in vielen industriellen Verfahren und Verbraucherprodukten nützliches Polymer. Herkömmlicherweise wurde es bisher in seiner trockenen Partikelform angewandt. Probleme im Zusammenhang mit trockener HEC schließen unerwünschte Stauberzeugung, schlechtes Dispersionsvermögen bei Zugabe zu wäßrigen Systemen und unerwünscht lange Lösezeiten ein.Water-soluble hydroxyethyl cellulose (HEC) is a nonionic polymer useful in many industrial processes and consumer products. Traditionally, it has been used in its dry particulate form. Problems associated with dry HEC include undesirable dust generation, poor dispersibility when added to aqueous systems, and undesirably long dissolution times.

Der Staub im Zusammenhang mit trockener, partikelförmiger HEC stellt dieselben herkömmlichen Handhabungsprobleme dar, auf die man bei ähnlichen partikelförmigen Materialien trifft. Ein Hauptbedenken ist die Möglichkeit von Staubexplosionen.The dust associated with dry, particulate HEC presents the same traditional handling problems encountered with similar particulate materials. A major concern is the potential for dust explosions.

HEC ist hygroskopisch und absorbiert Wasser aus der Luft, was eine Partikel-Agglomeration bewirken kann. Solche agglomerierten Partikel lassen sich nur sehr schwierig, wenn überhaupt, in einem wäßrigen System dispergieren.HEC is hygroscopic and absorbs water from the air, which can cause particle agglomeration. Such agglomerated particles are very difficult, if not impossible, to disperse in an aqueous system.

Gibt man HEC wäßrigen Systemen hinzu, so neigt sie zu Agglomeration oder Klumpenbildung. Die Agglomeration kann in vielen Fällen reduziert werden, indem man die HEC zu dem wäßrigen System langsam unter Rühren hinzugibt. Langsames Lösen reduziert die Geschwindigkeit von Herstellungsvorgängen erheblich.When added to aqueous systems, HEC tends to agglomerate or form lumps. Agglomeration can be reduced in many cases by adding the HEC to the aqueous system slowly while stirring. Slow dissolution significantly reduces the speed of manufacturing processes.

Aus den oben genannten Gründen wünschen die Werksbetreiber einen schnellen, wirkungsvollen und einfachen Weg, HEC in ein wäßriges System einzubringen. Das heißt, die HEC-Anwender wünschen eine stabile, konzentrierte HEC-Suspension, die dazu verwendet werden kann, HEC leicht in wäßrige Lösungen einzubringen ohne Bildung von Agglomeraten oder Klumpen, und die ohne die Probleme im Zusammenhang mit trockenem HEC- Pulver gehandhabt werden kann.For the reasons stated above, plant operators want a fast, effective and easy way to introduce HEC into an aqueous system. That is, HEC users want a stable, concentrated HEC suspension that can be used to easily introduce HEC into aqueous solutions without the formation of agglomerates or lumps, and that can be handled without the problems associated with dry HEC powder.

Girg et al. offenbaren im US-Patent Nr. 4,283,229 und in der EP-A-3582, daß eine stabile Suspension durch Zugabe eines nichtionischen, wasserlöslichen Celluloseether-Derivates zu einer Lösung von 4 bis 12% eines Elektrolyts hergestellt werden kann, wenn Aluminiumoxid zu der Suspension hinzugegeben wird. Geeignete Elektrolyte schließen laut Beschreibung Metall- oder Ammoniumsalze von Mineralsäuren oder organischen Säuren ein, insbesondere Salze, die ein Alkalimetallion, ein Erdalkalimetallion, ein Erdmetallion, oder ein Zink-, Kupfer-, Eisen- oder Manganion als Kation und ein Sulfat-, Carbonat-, Silicat-, Sulf it-, Halogen-, Phosphat-, Nitrat-, Nitrit-, Acetat-, Formiat-, Tartrat- oder Citration einschließlich ihrer Wasserstoffsalze als Anion enthalten. Beispiele V1 und V2 zeigen die Dispersion von 25 Gew.-% Methylhydroxyethylcellulose bei Verwendung von 28 bzw. 20 Gew.-% Kaliumcarbonat.Girg et al., in U.S. Patent No. 4,283,229 and in EP-A-3582, disclose that a stable suspension can be prepared by adding a non-ionic, water-soluble cellulose ether derivative to a 4 to 12% solution of an electrolyte when alumina is added to the suspension. Suitable electrolytes are described as including metal or ammonium salts of mineral or organic acids, particularly salts containing an alkali metal ion, an alkaline earth metal ion, an earth metal ion, or a zinc, copper, iron or manganese ion as the cation and a sulfate, carbonate, silicate, sulfite, halogen, phosphate, nitrate, nitrite, acetate, formate, tartrate or citrate ion, including their hydrogen salts, as the anion. Examples V1 and V2 show the dispersion of 25 wt.% methylhydroxyethylcellulose using 28 and 20 wt.% potassium carbonate, respectively.

Die EP-A-39128 offenbart die Suspension eines wasserlöslichen Polymers in einem organischen, flüssigen, nichtlösenden Suspensionsmedium, das einen alkohollöslichen Verdicker wie Hydroxypropylcellulose und ein oberf lächenaktives Mittel mit einem HLG (hydrophil-lipophilen Gleichgewicht) zwischen etwa 10 und 20 umfaßt.EP-A-39128 discloses the suspension of a water-soluble polymer in an organic, liquid, non-solvent suspension medium comprising an alcohol-soluble thickener such as hydroxypropyl cellulose and a surfactant having an HLG (hydrophilic-lipophilic balance) between about 10 and 20.

Von der EP-A-2368 ist die Verwendung eines Konzentrats eines partikelförmigen Polymers (z.B. Ethylenoxid) in einem wasserunlöslichen organischen Vehikel wie beispielsweise einem auf Erdöl basierenden flüssigen Kohlenwasserstoff und einem oberflächenaktiven Mittel mit einem HLG im Bereich von 3 bis 5 oder 9 bis 13 zum Lösen des Polymers in Wasser bekannt.EP-A-2368 discloses the use of a concentrate of a particulate polymer (e.g. ethylene oxide) in a water-insoluble organic vehicle such as a petroleum-based liquid hydrocarbon and a surfactant having an HLG in the range of 3 to 5 or 9 to 13 for dissolving the polymer in water.

Die FR-A-2600267 beschreibt poröse Körner von Biopolymeren des Xanthangummi-Typs.FR-A-2600267 describes porous granules of biopolymers of the xanthan gum type.

Der Erfinder hat die Dispersion von HEC untersucht und festgestellt, daß große Mengen dieses Polymers in einem wäßrigen System unter Verwendung der Kombination von Kaliumcarbonat-, Benetzungsmittel-, Verdicker- und Dispersionsmittelmengen dieser Erfindung gemäß Anspruch 1 dispergiert werden können. Zusammenfassung der ErfindungThe inventor has studied the dispersion of HEC and found that large amounts of this polymer can be dispersed in an aqueous system using the combination of potassium carbonate, wetting agent, thickener and dispersant amounts of this invention according to claim 1. Summary of the Invention

Dementsprechend ist die Erfindung eine wäßrige Suspension, umfassend 8 bis 28 Gew.-% der gesamten Suspension wasserlösliche Hydroxyethylcellulose (HEC), die in einer wäßrigen Lösung, umfassend 20 bis 35 Gew.-% der gesamten Menge Kaliumcarbonat und Wasser an Kaliumcarbonat, 0,2 bis 0,8 Gew.-% der gesamten Suspension Benetzungsmittel mit einem HLG von 6 bis 9 und 0,08 bis 0,6 Gew.-% der gesamten Suspension wasserlöslichen oder wasserquellenden Verdicker, dispergiert ist. Die Suspension umfaßt weiterhin 0,05 bis 0,5 Gew.-% eines Dispersionsmittels mit einem HLG höher als 14. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Suspension und ein Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Lösung von gelöster HEC unter Verwendung einer solchen Suspension. Detallierte Beschreibung der ErfindungAccordingly, the invention is an aqueous suspension comprising 8 to 28% by weight of the total suspension of water-soluble hydroxyethylcellulose (HEC) dispersed in an aqueous solution comprising 20 to 35% by weight of the total amount of potassium carbonate and water of potassium carbonate, 0.2 to 0.8% by weight of the total suspension of a wetting agent having an HLG of 6 to 9 and 0.08 to 0.6% by weight of the total suspension of a water-soluble or water-swelling thickener. The suspension further comprises 0.05 to 0.5% by weight of a dispersant having an HLG higher than 14. The invention also relates to a process for preparing such a suspension and a process for preparing an aqueous solution of dissolved HEC using such a suspension. Detailed Description of the Invention

Die Erfindung ist eine stabile, gießbare, flüssige Suspension, die hohe Konzentrationen wasserlöslicher Hydroxyethylcellulose (HEC) enthält.The invention is a stable, pourable, liquid suspension containing high concentrations of water-soluble hydroxyethylcellulose (HEC).

"Suspension", "Dispersion", "Lösung" und andere Begriffe werden oft verwechselt. Deswegen sollte es klargestellt werden, daß "Suspension" und "Dispersion" hier als austauschbare Begriffe verwendet werden können, um ein System zu bezeichnen, in dem feste Partikel (HEC) in einer Flüssigkeit (Wasser) dispergiert sind. Es sollte auch klargestellt werden, daß "Lösung" eine homogene Mischung eines Lösungsmittels (z.B. Wasser) mit einem gelösten Stoff (z.B. gelöstem Kaliumcarbonat, gelöster HEC, usw.) bedeutet."Suspension", "dispersion", "solution" and other terms are often confused. Therefore, it should be clarified It should be noted that "suspension" and "dispersion" may be used interchangeably herein to refer to a system in which solid particles (HEC) are dispersed in a liquid (water). It should also be clarified that "solution" means a homogeneous mixture of a solvent (e.g. water) with a solute (e.g. dissolved potassium carbonate, dissolved HEC, etc.).

Die erfindungsgemäß dispergierte HEC ist nichtionisch und wasserlöslich, z.B. so, daß die Lösungsviskosität in der Größenordnung von 1.000 mPa s (1.000 centipoise) oder mehr in einer 5 Gew.-% wäßrigen HEC-Lösung liegt und bei größeren Mengen, z.B. 10 Gew.-%, die Viskositäten ihrer wäßrigen Lösungen außerordentlich hoch sind oder sie ein Gel bilden. Aus Gründen dieser sehr hohen Viskosität können diese Polymere normalerweise in wäßrigen Medien nicht gepumpt oder gehandhabt (gelöst) werden, wenn ihre Konzentration 5 bis 10 Gew.-% übersteigt. Typischerweise haben die Folymere dieser Erfindung eine molare Hydroxyethylsubstitution (Anzahl der Hydroxyethyl-Gruppen pro Anhydroglucose-Einheit) von etwa 1,0 bis etwa 4,2, vorzugsweise etwa 1,8 bis über 3,0. Erfindungsgemäße Suspensionen enthalten mindestens 8 Gew.-%, vorzugsweise 18 bis 28 Gew.-% und ganz bevorzugt 22 bis 26 Gew.-% der gesamten Suspension partikelförmige HEC.The HEC dispersed in accordance with the invention is nonionic and water soluble, e.g. such that the solution viscosity is on the order of 1,000 mPa s (1,000 centipoise) or more in a 5 wt.% aqueous HEC solution and at larger amounts, e.g. 10 wt.%, the viscosities of their aqueous solutions are extremely high or they form a gel. Because of this very high viscosity, these polymers cannot normally be pumped or handled (dissolved) in aqueous media when their concentration exceeds 5 to 10 wt.%. Typically, the polymers of this invention have a molar hydroxyethyl substitution (number of hydroxyethyl groups per anhydroglucose unit) of about 1.0 to about 4.2, preferably about 1.8 to over 3.0. Suspensions according to the invention contain at least 8% by weight, preferably 18 to 28% by weight and very preferably 22 to 26% by weight of the total suspension of particulate HEC.

Die HEC kann mit Aldehyden wie beispielsweise Glyoxal behandelt werden, doch eine solche Behandlung ist für die Zwecke der Erfindung nicht wesentlich.The HEC may be treated with aldehydes such as glyoxal, but such treatment is not essential for the purposes of the invention.

Die wäßrige Lösung umfaßt 20 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 33 Gew.-% und ganz bevorzugt 29 bis 32 Gew.-% der gesamten Menge Kaliumcarbonat und Wasser Kaliumcarbonat. Die erwünschte Konzentration von Kaliumcarbonat in Wasser variiert mit der Art und Menge der Hydroxyethylcellulose.The aqueous solution comprises 20 to 35%, preferably 25 to 33%, and most preferably 29 to 32% by weight of the total amount of potassium carbonate and water potassium carbonate. The desired concentration of potassium carbonate in water varies with the type and amount of hydroxyethyl cellulose.

Benetzungsmittel sind Moleküle, die sowohl einen hydrophilen als auch einen lipophilen Charakter haben. Die in dieser Erfindung nützlichen Benetzungsmittel haben einen hydrophillipophilen Gleichgewichts(HLG)-Wert im Bereich von 6 bis 9. Benetzungssmittel sind Sorbitanfettsäureester (einschließlich Polyoxyethylensorbitanfettsäureester) und Polyoxyethylennonylphenolester. Veranschaulichen sind Sorbitanmonolaurat und Mischungen davon mit Polyoxyethylensorbitanmonolaurat (Verhältnis von 20:80 bis 0:100) oder Sorbitanmonostearat (Verhältnis von 40:60 bis 0:100), Sorbitanmonopalmitat, Lecithin und Polyoxyethylennonylphenolether, wobei Sorbitanmonolaurat am bevorzugtesten ist. Das Benetzungsmittel wird in einer Menge von 0,2 bis 0,8% verwendet, basierend auf dem Gesamtgewicht der Suspension.Wetting agents are molecules that have both a hydrophilic and a lipophilic character. The wetting agents useful in this invention have a hydrophillipophilic Equilibrium (HLG) value in the range of 6 to 9. Wetting agents are sorbitan fatty acid esters (including polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters) and polyoxyethylene nonylphenol esters. Illustrative are sorbitan monolaurate and mixtures thereof with polyoxyethylene sorbitan monolaurate (ratio of 20:80 to 0:100) or sorbitan monostearate (ratio of 40:60 to 0:100), sorbitan monopalmitate, lecithin and polyoxyethylene nonylphenol ether, with sorbitan monolaurate being most preferred. The wetting agent is used in an amount of 0.2 to 0.8% based on the total weight of the suspension.

Ein wasserlöslicher oder wasserguellender Verdicker (auch bekannt als "Suspensionsmittel") ist ebenfalls nützlich, um Hydroxyethylcellulose erfindungsgemäß zu suspendieren. Veranschaulichend sind Bentonit, Carboxyvinylpolymere (z.B. Carbopol -Polymere, B. F. Goodrich, Cleveland, Ohio) und Xanthangummi. Xanthangummi wird bevorzugt. Verdicker werden im allgemeinen in einer Menge von 0,08 bis 0,6%, vorzugsweise 0,14 bis 0,25% und ganz bevorzugt 0,16 bis 0,22% verwendet, basierend auf dem Gesamtgewicht der Suspension.A water-soluble or water-swelling thickener (also known as a "suspending agent") is also useful for suspending hydroxyethyl cellulose in accordance with the invention. Illustrative are bentonite, carboxyvinyl polymers (e.g., Carbopol polymers, B.F. Goodrich, Cleveland, Ohio), and xanthan gum. Xanthan gum is preferred. Thickeners are generally used in an amount of 0.08 to 0.6%, preferably 0.14 to 0.25%, and most preferably 0.16 to 0.22%, based on the total weight of the suspension.

Diese Suspension der Erfindung enthält auch Dispersionsmittel, d.h. Moleküle mit höheren HLG-Werten (im allgemeinen HLG höher als 14). Dispersionsmittel sind Polyoxyethylensorbitanfettsäureester und Alkalisalze von Polyacrylsäuren, z .B. Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat, Polyoxyethylensorbitanmonolaurat und die Natrium- und Ammoniumsalze von Polyacrylsäure. Bevorzugt sind Alkalisalze von Acrylsäure. Am bevorzugtesten ist das Natriumsalz von Polyacrylsäure. Dispersionsmittel werden in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gew.-% der gesamten Suspension verwendet. Höhere Mengen Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, z .B. 0,08% oder mehr, sind im allgemeinen für ein gutes Aussehen notwendig. Vorzugsweise liegt das Dispersionsmittel in einer Menge von 0,1% oder mehr vor.This suspension of the invention also contains dispersants, i.e. molecules with higher HLG values (generally HLG higher than 14). Dispersants are polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters and alkali salts of polyacrylic acids, e.g. polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate and the sodium and ammonium salts of polyacrylic acid. Preferred are alkali salts of acrylic acid. Most preferred is the sodium salt of polyacrylic acid. Dispersants are used in an amount of 0.05 to 0.5 wt% of the total suspension. Higher amounts of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, e.g. 0.08% or more, are generally necessary for good appearance. Preferably the dispersant is present in an amount of 0.1% or more.

Andere Additive, die verwendet werden können, schließen Farbstoffe, Dispergentien, oberflächenaktive Mittel, Glycole und Verdickungsmittel ein. Diese werden im allgemeinen in Mengen bis zu 10%, vorzugsweise 0,5 bis 2%, verwendet, basierend auf dem Gewicht der gesamten Suspension.Other additives that may be used include colorants, dispersants, surfactants, glycols and thickeners. These are generally used in amounts up to 10%, preferably 0.5 to 2%, based on the weight of the total suspension.

Die Suspensionen dieser Erfindung können hergestellt werden, indem man Kaliumcarbonat in Wasser löst, um eine wäßrige Salzlösung zu bilden, und dann die HEC in dieser Lösung unter Rühren dispergiert. Das Benetzungsmittel kann zu jedem Zeitpunkt zugegeben werden, doch es wird vorzugsweise vor Zugabe der HEC zu der Salzlösung zugegeben. Der Verdicker kann zu jedem Zeitpunkt zugegeben werden, doch er wird vorzugsweise nach dem Kaliumcarbonat und vor der HEC und dem (den) Benetzungsmittel(n) zugegeben. Das Dispersionsmittel kann zu jedem Zeitpunkt zugegeben werden, doch es wird vorzugsweise nach der HEC zugegeben (genau wie das Salz, der Verdicker und das Benetzungsmittel). In dem Fall, wo andere Additive eingesetzt werden, werden diese typischerweise dem Wasser vor dem Salz zugegeben.The suspensions of this invention can be prepared by dissolving potassium carbonate in water to form an aqueous salt solution and then dispersing the HEC in this solution with stirring. The wetting agent can be added at any time, but is preferably added before adding the HEC to the salt solution. The thickener can be added at any time, but is preferably added after the potassium carbonate and before the HEC and wetting agent(s). The dispersing agent can be added at any time, but is preferably added after the HEC (as are the salt, thickener and wetting agent). In the case where other additives are used, they are typically added to the water before the salt.

Mit "stabil" ist gemeint, daß die dispergierte Phase (wasserlösliche Hydroxyethylcellulose) und die wäßrige Phase sich nicht für ein gewisses Zeitminimum nach der Herstellung trennen oder, falls die Trennung stattfindet, die Hydroxyethylcellulose unter geringem Rühren leicht wieder dispergiert werden kann. Stabilität ist eine Funktion des Typs der verwendeten Hydroxyethylcellulose ebenso wie der Konzentration von Hydroxyethylcellulose, Salz usw. Erfindungsgemäße Suspensionen haben sich als über lange Zeiträume hinweg stabil erwiesen, z.B. nach neun Monaten. Die Stabilität der Suspensionen dieser Erfindung kann weiterhin durch Mischen der Dispersion im Vakuum verbessert werden, um so mitgeführte Luft zu entfernen. Die verlängerte Stabilität der Suspensionen dieser Erfindung erlaubt ihre Herstellung an einem Ort und den Transport zu einem anderen Ort, wo sie verwendet werden sollen.By "stable" is meant that the dispersed phase (water-soluble hydroxyethyl cellulose) and the aqueous phase do not separate for a minimum period of time after preparation or, if separation does occur, the hydroxyethyl cellulose can be easily redispersed with little agitation. Stability is a function of the type of hydroxyethyl cellulose used as well as the concentration of hydroxyethyl cellulose, salt, etc. Suspensions of the invention have been shown to be stable over long periods of time, e.g., nine months. The stability of the suspensions of this invention can be further improved by mixing the dispersion under vacuum to remove entrained air. The extended stability of the suspensions of this invention allows them to be prepared in one location and transported to another location where they are to be used.

Die Viskosität der Suspensionen dieser Erfindung ist relativ unabhängig vom Molekulargewicht (oder der Lösungsviskosität) der Hydroxyethylcellulose in Suspension. Stattdessen ist die Viskosität proportional zu der Menge der vorhandenen Hydroxyethylcellulose. Weiterhin ist die Suspensionsviskpsität umgekehrt proportional zu der Kaliumcarbonat-Konzentration. Dementsprechend ist es für die Suspendierung größerer Mengen HEC notwendig größere Kaliumcarbonat-Konzentrationen zu verwenden.The viscosity of the suspensions of this invention is relatively independent of the molecular weight (or solution viscosity) of the hydroxyethylcellulose in suspension. Instead, the viscosity is proportional to the amount of hydroxyethylcellulose present. Furthermore, the suspension viscosity is inversely proportional to the potassium carbonate concentration. Accordingly, to suspend larger amounts of HEC, it is necessary to use larger potassium carbonate concentrations.

Die HEC-Suspensionen dieser Erfindung sind in praktisch allen Anwendungsbereichen nützlich, in denen zur Zeit trockene, wasserlösliche Hydroxyethylcellulosen verwendet werden, wobei die einzige Einschränkung diejenige ist, daß die Kaliumcarbonate in einigen Anwendungsbereichen eventuell nicht wünschenswert sind. Die Anwendungsbereiche, in denen die Dispersionen dieser Erfindung verwendet werden können, schließen beispielsweise Wasserklärung, Erzaufbereitung, Nahrungsmittel- und Pharmazeutikumeindickung, Kosmetikaeindickung, Agrarprodukteeindickung, Anwendungsbereiche auf Ölfeldern, Bauprodukte (z .B. Dichtungszemente), Keramikwerkstoffe, Latexfarben, Papierüberzüge, Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Teppichverstärkung, usw. ein. Vorteile der Verwendung der hochkonzentrierten HEC-Suspensionen dieser Erfindung schließen die Fähigkeit zur Steuerung der Eindickwirkung der HEC (Eindickzeit wird erheblich reduziert), die leichte Handhabung und Dosiersteuerung (automatisierte Zugabe von HEC ist für viele Anwendungsbereiche möglich), das Vermeiden des Staubens des Polymers, das Vermeiden des Klumpens usw. ein.The HEC suspensions of this invention are useful in virtually all applications in which dry, water-soluble hydroxyethyl celluloses are currently used, the only limitation being that the potassium carbonates may not be desirable in some applications. The applications in which the dispersions of this invention can be used include, for example, water clarification, mineral processing, food and pharmaceutical thickening, cosmetic thickening, agricultural thickening, oil field applications, building products (e.g., sealing cements), ceramics, latex paints, paper coatings, emulsion polymerization, suspension polymerization, carpet reinforcement, etc. Advantages of using the highly concentrated HEC suspensions of this invention include the ability to control the thickening effect of the HEC (thickening time is significantly reduced), ease of handling and dosing control (automated addition of HEC is possible for many applications), avoidance of dusting of the polymer, avoidance of clumping, etc.

Die Suspensionen können zu wäßrigen Systemen (z.B. wäßrigen Lösungen) zugegeben werden, indem die Suspension einfach in das wäßrige System hineingegeben, z.B. gegossen wird. Rühren verbessert das Lösen. Die Suspension kann auch gesprüht werden, gespritzt werden usw., wo es für eine spezielle Endverwendung erwünscht ist.The suspensions can be added to aqueous systems (e.g. aqueous solutions) by simply adding, e.g. pouring, the suspension into the aqueous system. Stirring improves dissolution. The suspension can also be sprayed, squirted, etc. where desired for a specific end use.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen demonstriert, die veranschaulichend sind und nicht einschränkend sein sollen, worin alle Teile, Prozentangaben, usw. in Gewicht sind. Beispiel 1The invention is demonstrated in the following examples, which are intended to be illustrative and not limiting, in which all parts, percentages, etc. are by weight. Example 1

In jedem Fall wurde eine wäßrige Kaliumcarbonatlösung durch Lösen von Kaliumcarbonat in Wasser hergestellt. In dem Fall, in dem ein Benetzungsmittel verwendet wurde, wurde es vor der HEC zugegeben. Wenn ein Verdicker verwendet wurde, wurde er nach dem Kaliumcarbonat und vor der HEC und dem Benetzungsmittel zugegeben. In dem Fall, wo Polyacrylsäure als Dispersionsmittel zugegeben wurde, wurde sie nach der HEC zugegeben. In dem Fall, wo Polyoxyethylensorbitänmonostearat als Dispersionsmittel zugegeben wurde, wurde es mit oder nach der HEC zugegeben. TABELLE 1 TABELLE 1 (Fortsetzung)In each case, an aqueous potassium carbonate solution was prepared by dissolving potassium carbonate in water. In the case where a wetting agent was used, it was added before the HEC. If a thickener was used, it was added after the potassium carbonate and before the HEC and the wetting agent. In the case where polyacrylic acid was added as a dispersant, it was added after the HEC. In the case where polyoxyethylene sorbitan monostearate was added as a dispersant, it was added with or after the HEC. TABLE 1 TABLE 1 (continued)

Die meisten Suspensionen sind lagerstabil. Ausnahmen sind Probe E, wobei diese durch einen zu niedrigen Salzgehalt verursacht wird, der im Lösen der HEC resultiert, und Probe T, wobei diese durch die Abwesenheit eines Verdickers verursacht wird.The Most suspensions are storage stable. Exceptions are sample E, which is caused by too low a salt content resulting in dissolution of the HEC, and sample T, which is caused by the absence of a thickener.

Stabile Suspensionen können ohne die Gegenwart eines Benetzungsmittels und eines Dispersionsmittels erhalten werden. Solche Suspensionen haben jedoch oft ein minderwertiges Aussehen (d.h. sie haben das Aussehen einer nicht homogenen Apfelsauce, was Pump-/Dosierungsprobleme verursacht).Stable suspensions can be obtained without the presence of a wetting agent and a dispersing agent. However, such suspensions often have an inferior appearance (i.e. they have the appearance of a non-homogeneous apple sauce, causing pumping/dosing problems).

Die Proben (O) und (Z) zeigen, daß ein Benetzungsmittel für gutes Aussehen erforderlich ist.Samples (O) and (Z) show that a wetting agent is required for good appearance.

Die Gegenwart eines Dispersionsmittels ist nicht immer für gutes Aussehen erforderlich (siehe z.B. Proben (A) und (K)), aber minderwertiges Aussehen kann dann resultieren, wenn das (die) Dispersionsmittel nicht in ausreichenden Mengen verwendet werden (siehe z.B. Probe (W)). Beispiel 2The presence of a dispersant is not always necessary for good appearance (see e.g. samples (A) and (K)), but poor appearance can result if the dispersant(s) are not used in sufficient amounts (see e.g. sample (W)). Example 2

Lösungen wurden durch Zugabe von 5 g der Suspensionen, hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, in 100 g Verdünnungswasser hergestellt. Die verwendeten Suspensionen und Polymere und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. TABELLE 2 AUS HEC-SUSPENSIONEN HERGESTELLTE LÖSUNGENSolutions were prepared by adding 5 g of the suspensions prepared according to the procedure of Example 1 into 100 g of dilution water. The suspensions and polymers used and the results are listed in Table 2. TABLE 2 SOLUTIONS PREPARED FROM HEC SUSPENSIONS

Es wurde beobachtet, daß die Suspensionen dieser Erfindung dispergierten und das Wasser dann rasch verdickten, um viskose Lösungen zu bilden.It was observed that the suspensions of this invention dispersed and then rapidly thickened the water to form viscous solutions.

1. Wäßrige Suspension einer nichtionischen wasserlöslichen Hydroxyethylcellulose und Salz, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Suspension mindestens 8 bis 28 Gew.-% der gesamten wäßrigen Suspension wasserlösliche Hydroxyethylcellulose umfaßt, die dispergiert ist in einer wäßrigen Lösung umfassend 20 bis 35 Gew.-% Kaliumcarbonat basierend auf dem Gesamtgewicht von Kaliumcarbonat und Wasser, 0,2 bis 0,8 Gew.-% eines Benetzungsmittels mit einem HLG-(hydrophil-lipophilen Gleichgewichts-) Wert von 6 bis 9, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sorbitanfettsäureestern, Polyoxyethylennonylphenolestern, Sorbitanmonolaurat, Lecithin, Polyoxyethylennonylphenolether, Sorbitanmonostearat, Sorbitanmonopalmitat und Mischungen aus Sorbitanmonolaurat mit Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, und 0,08 bis 0,6 Gew.-% eines wasserlöslichen oder wasserquellenden Verdickers, beide basierend auf dem Gewicht der Gesamtsuspension, und weiterhin unfassend 0,05 bis 0,5 Gew.-% eines Dispersionsmittels mit einem HLG-Wert höher als 14, das entweder ein Alkalisalz der Polyacrylsäure oder ein Polyoxyethylensorbitanfettsäureester ist.1. An aqueous suspension of a nonionic water-soluble hydroxyethylcellulose and salt, characterized in that the aqueous suspension comprises at least 8 to 28% by weight of the total aqueous suspension of water-soluble hydroxyethylcellulose dispersed in an aqueous solution comprising 20 to 35% by weight of potassium carbonate based on the total weight of potassium carbonate and water, 0.2 to 0.8% by weight of a wetting agent having a HLG (hydrophilic-lipophilic balance) value of 6 to 9, selected from the group consisting of sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene nonylphenol esters, sorbitan monolaurate, lecithin, polyoxyethylene nonylphenol ether, sorbitan monostearate, sorbitan monopalmitate and mixtures of sorbitan monolaurate with polyoxyethylene sorbitan monolaurate, and 0.08 to 0.6% by weight of a water-soluble or water-swelling thickener, both based on the weight of the total suspension, and further comprising 0.05 to 0.5% by weight of a dispersant having an HLG value greater than 14, which is either an alkali salt of polyacrylic acid or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester.

2. Wäßrige Suspension gemäß Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Verdicker ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Bentonit, Carboxyvinylpolymeren und Xanthangummi.2. Aqueous suspension according to claim 1, further characterized in that the thickener is selected from the group consisting of bentonite, carboxyvinyl polymers and xanthan gum.

3. Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Suspension einer nichtionischen wasserlöslichen Hydroxyethylcellulose und Salz, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte:3. Process for the preparation of an aqueous suspension of a nonionic water-soluble hydroxyethylcellulose and salt, characterized in that the process comprises the steps:

(A) Herstellung einer wäßrigen Kaliumcarbonatlösung;(A) Preparation of an aqueous potassium carbonate solution;

(B) Zugabe eines wasserlöslichen oder wasserquellenden Verdickers und eines Benetzungsmittels zu der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung;(B) adding a water-soluble or water-swelling thickener and a wetting agent to the aqueous potassium carbonate solution;

(C) Dispergierung einer Hydroxyethylcellulose in der wäßrigen Lösung zur Herstellung einer wäßrigen Suspension; und(C) dispersing a hydroxyethyl cellulose in the aqueous solution to prepare an aqueous suspension; and

(D) Zugabe eines Dispersionsmittel zu jeder Zeit beinhaltet.(D) Addition of a dispersant at any time includes.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmittel wie beispielsweise ein Alkalisalz der Polyacrylsäure oder ein Polyoxyethylensorbitanfettsäureester in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der wäßrigen Suspension zugegeben wird.4. The method according to claim 3, further characterized in that the dispersant such as an alkali salt of polyacrylic acid or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester is added in an amount of 0.05 to 0.5% by weight based on the total weight of the aqueous suspension.

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